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Resumo P R O D U Ç Ã O : V I T O R D A N T A S P R O D U T O R V E R I F I C A D O D O P A S S E I D I R E T O Vitor Dantas – FISIOLOGIA I TUTORIA 06 OBJETIVOS: → Descrever a histologia e anatomia do coração → Explicar o ciclo cardíaco → Explicar a contração do músculo estriado esquelético → Explicar o débito cardíaco → Justificar os sintomas ANATOMIA DO CORAÇÃO Apesar de toda a sua potência, o coração, é relativamente pequeno, aproximadamente do tamanho do punho fechado, cerca de 12 cm de comprimento, 9 cm de largura em sua parte mais ampla e 6 cm de espessura. Sua massa é, em média, de 250 g, nas mulheres adultas, e 300 g, nos homens adultos. O coração fica apoiado sobre o diafragma, perto da linha média da cavidade torácica, no mediastino, a massa de tecido que se estende do esterno à coluna vertebral; e entre os revestimentos (pleuras) dos pulmões. Cerca de 2/3 de massa cardíaca ficam a esquerda da linha média do corpo. A extremidade pontuda do coração é o ápice, dirigida para frente, para baixo e para a esquerda. A porção mais larga do coração, oposta ao ápice, é a base, dirigida para trás, para cima e para a direita. Limites do Coração: A superfície inferior é a parte do coração que, em sua maior parte repousa sobre o diafragma, correspondendo a região entre o ápice e aborda direita. A borda direita está voltada para o pulmão direito e a borda esquerda, também chamada borda pulmonar, fica voltada para o pulmão esquerdo, estendendo-se da base ao ápice. Como limite superior encontra-se os grandes vasos do coração e posteriormente a traqueia, o esôfago e a artéria aorta descendente. Camadas da Parede Cardíaca: (são de fundamental importância para entender a histologia) Pericárdio: a membrana que reveste e protege o coração. O pericárdio fibroso superficial é um tecido conjuntivo irregular, denso, resistente e inelástico O pericárdio seroso, mais profundo, é uma membrana mais fina e mais delicada que forma uma dupla camada, circundando o coração. Epicárdio: a camada externa do coração é uma delgada lâmina de tecido seroso. Miocárdio: é a camada média e a mais espessa do coração. Endocárdio: é a camada mais interna do coração. Configuração externa do coração: O coração apresenta três faces e quatro margens: Face Anterior (Esternocostal) – Formada principalmente pelo ventrículo direito. Face Diafragmática (Inferior) – Formada principalmente pelo ventrículo esquerdo e parcialmente pelo ventrículo direito. Face Pulmonar (Esquerda) – Formada principalmente pelo ventrículo esquerdo. Margem Direita – Formada pelo átrio direito e estendendo-se entre as veias cavas superior e inferior. Margem Inferior – Formada principalmente pelo ventrículo direito e, ligeiramente, pelo ventrículo esquerdo. Margem Esquerda – Formada principalmente pelo ventrículo esquerdo e, ligeiramente, pela aurícula esquerda. Margem Superior – Formada pelos átrios e pelas aurículas direita e esquerda em uma vista anterior. Configuração interna do coração O coração possui quatro câmaras: dois átrios e dois ventrículos. Os Átrios (as câmaras superiores) recebem sangue; os Ventrículos (câmaras inferiores) bombeiam o sangue para fora do coração O átrio direito é separado do esquerdo por uma fina divisória chamada septo interatrial; o ventrículo direito é separado do esquerdo pelo septo interventricular. Átrio direito O átrio direito forma a borda direita do coração e recebe sangue rico em dióxido de carbono (venoso) de três veias: veia cava superior, veia cava inferior e seio coronário. A veia cava superior, recolhe sangue da cabeça e parte superior do corpo, já a inferior recebe sangue das partes mais inferiores do corpo (abdômen e membros inferiores) e https://www.auladeanatomia.com/novosite/wp-content/uploads/2015/11/Nova-Imagem-42.bmp?x73193 https://www.auladeanatomia.com/novosite/wp-content/uploads/2015/11/Nova-Imagem-42.bmp?x73193 Vitor Dantas – FISIOLOGIA I o seio coronário recebe o sangue que nutriu o miocárdio e leva o sangue ao átrio direito. Enquanto a parede posterior do átrio direito é lisa, a parede anterior é rugosa, devido a presença de cristas musculares, chamados músculos pectinados. O sangue passa do átrio direito para ventrículo direito através de uma válvula chamada tricúspide (formada por três folhetos – válvulas ou cúspides). Anteriormente, o átrio direito apresenta uma expansão piramidal denominada aurícula direita, que serve para amortecer o impulso do sangue ao penetrar no átrio. Os orifícios onde as veias cavas desembocam têm os nomes de óstios das veias cavas. Átrio esquerdo O átrio esquerdo é uma cavidade de parede fina, com paredes posteriores e anteriores lisas, que recebe o sangue já oxigenado; por meio de quatro veias pulmonares. O sangue passa do átrio esquerdo para o ventrículo esquerdo, através da Valva Bicúspide (mitral), que tem apenas duas cúspides. O átrio esquerdo também apresenta uma expansão piramidal chamada aurícula esquerda Ventrículo direito O ventrículo direito forma a maior parte da superfície anterior do coração. O seu interior apresenta uma série de feixes elevados de fibras musculares cardíacas chamadas trabéculas carnosas. No óstio atrioventricular direito existe um aparelho denominado valva Tricúspide que serve para impedir que o sangue retorne do ventrículo para o átrio direito. A valva do tronco pulmonar também é constituída por pequenas lâminas, porém estas estão dispostas em concha, denominadas válvulas semilunares (anterior, esquerda e direita). No centro da borda livre de cada uma das válvulas encontramos pequenos nódulos denominados nódulos das válvulas semilunares (pulmonares). Ventrículo esquerdo O ventrículo esquerdo forma o ápice do coração. No óstio atrioventricular esquerdo, encontramos a valva atrioventricular esquerda, constituída apenas por duas laminas denominadas cúspides (anterior e posterior). Essas valvas são denominadas bicúspides. Como o ventrículo direito, também tem trabéculas carnosas e cordas tendíneas, que fixam as cúspides da valva bicúspide aos músculos papilares. O sangue passa do átrio esquerdo para o ventrículo esquerdo através do óstio atrioventricular esquerdo onde localiza-se a valva bicúspide (mitral). Do ventrículo esquerdo o sangue sai para a maior artéria do corpo, a aorta ascendente, passando pela valva aórtica. Daí, parte do sangue flui para as artérias coronárias, que se ramificam a partir da aorta ascendente, levando sangue para a parede cardíaca; o restante do sangue passa para o arco da aorta e para a aorta descendente (aorta torácica e aorta abdominal). Ramos do arco da aorta e da aorta descendente levam sangue para todo o corpo. O ventrículo esquerdo recebe sangue oxigenado do átrio esquerdo. A principal função do ventrículo esquerdo é bombear sangue para a circulação sistêmica (corpo). A parede ventricular esquerda é mais espessa que a do ventrículo direito. Essa diferença se deve à maior força necessária para bombear sangue para a circulação sistêmica. HISTOLOGIA DO CORAÇÃO O coração é um órgão muscular que se contrai ritmicamente, enquanto bombeia o sangue pelo sistema circulatório. Também é responsável pela produção de um hormônio chamado de fator natriurético atrial. Suas paredes são constituídas de três túnicas: a interna, ou endocárdio; a média, ou miocárdio; e a externa, ou pericárdio. A região central fibrosa do coração, comumente chamada esqueleto fibroso, serve de ponto de apoio para as válvulas, além de ser também o local de origem e inserção das células musculares cardíacas. Endocárdio: homólogo da íntima dos vasos sanguíneos e é constituído por endotélio que repousa sobre uma camada subendotelial delgada de tecido conjuntivo frouxo que contém fibras elásticas e colágenas, bem como algumas células musculares lisas.Conectando o miocárdio à camada subendotelial, existe uma camada de tecido conjuntivo (frequentemente chamada de camada subendocardial) que contém veias, nervos e ramos do sistema de condução do impulso do coração (células de Purkinje) Miocárdio: é a mais espessa das túnicas do coração e consiste em células musculares cardíacas organizadas em camadas que envolvem as câmaras do coração como uma espiral complexa. Grande parte dessas camadas se insere no esqueleto cardíaco fibroso. O arranjo dessas células musculares é extremamente variado, de modo que, mesmo em um corte histológico de uma área pequena, são vistas células orientadas em muitas direções Vitor Dantas – FISIOLOGIA I O coração está coberto externamente por um epitélio pavimentoso simples (mesotélio) que se apoia em uma fina camada de tecido conjuntivo que constitui o epicárdio. A camada subepicardial de tecido conjuntivo frouxo contém veias, nervos e gânglios nervosos. O tecido adiposo que geralmente envolve o coração se acumula nesta camada. O epicárdio corresponde ao folheto visceral do pericárdio, membrana serosa que envolve o coração. Entre o folheto visceral (epicárdio) e o folheto parietal existe uma quantidade pequena de fluido que facilita os movimentos do coração O esqueleto cardíaco é composto de tecido conjuntivo denso. Seus principais componentes são o septo membranoso, o trígono fibroso e o ânulo fibroso. Essas estruturas são formadas por um tecido conjuntivo denso. com fibras de colágeno grossas orientadas em várias direções. Nódulos de cartilagem fibrosa são encontrados em determinadas regiões desse esqueleto fibroso. As válvulas cardiacas consistem em um arcabouço central de tecido conjuntivo denso (contendo colágeno e fibras elásticas), revestido em ambos os lados por uma camada de endotélio. As bases das válvulas são presas aos anéis fibrosos do esqueleto cardíaco. Sistema gerador e condutor do impulso do coração O coração apresenta um sistema próprio para gerar um estimulo rítmico que é espalhado por todo o miocárdio. Este sistema é constituído por dois nodos localizados no átrio, o nodo sinoatrial e o nodo atrioventricular, e pelo feixe atrioventricular. O feixe atrioventricular se origina do nodo do mesmo nome e se ramifica para ambos os ventrículos. As células do sistema gerador e condutor do impulso do coração estão funcionalmente conectadas por junções do tipo comunicante. O nodo sinoatrial é uma massa de células musculares cardíacas especializadas. São células fusiformes, menores do que as células musculares do átrio, e apresentam menor quantidade de miofibrilas. O nodo atrioventricular é semelhante ao nodo sinoatrial, suas células, porém, ramificam-se e emitem projeções citoplasmáticas em várias direções, formando uma rede. O feixe atrioventricular é formado por células semelhantes às do nodo. Contudo, mais distalmente, essas células tornam-se maiores e adquirem uma forma característica. Elas são chamadas de células de Purkinje e contêm um ou dois núcleos centrais e citoplasma rico em mitocôndrias e glicogênio. As miofibrilas são escassas e restritas à periferia do citoplasma. Após certo trajeto no tecido subendocárdico, os ramos do feixe atrioventricular se subdividem e penetram na espessura do ventrículo, tornando-se intramiocárdicos. Este arranjo é importante porque torna possível que o estímulo penetre as camadas mais internas da musculatura do ventrículo. FISIOLOGIA DO CORAÇÃO O miocárdio é considerado um sincício. As fibras miocárdicas possuem áreas escuras, referidas como discos intercalados, o que são na verdade membranas celulares que separam as células miocárdicas umas das outras. Isto é, as fibras do músculo cardíaco são feitas de muitas células individuais, conectadas em série e em paralelo umas com as outras. Em cada disco intercalado as membranas se fundem para formar junções comunicantes, que permitem rápida difusão. Assim, os íons se movem com facilidade pelo líquido intracelular, com os potenciais de ação se propagando facilmente de uma célula muscular cardíaca para outra. Dessa forma, forma um sincício, no qual as células estão tão interconectadas, que quando uma célula é excitada, o potencial de ação se espalha rapidamente. O coração é composto por dois sincícios: Atrial: Forma as paredes dos átrios Ventricular: Forma as paredes dos ventrículos Os átrios são separados dos ventrículos por tecido fibroso que circunda as aberturas das valvas. Os potenciais de ação não atravessam esse tecido, eles são conduzidos pelos feixes. Essa divisão em sincício permite que os átrios se contraiam um pouco antes dos ventrículos, dando eficiência no bombeamento cardíaco. POTENCIAIS DE AÇÃO O potencial do coração também tem a média de milivolts, sendo 105, o que significa um potencial negativo de -85 intracelular e +20 positivo, durante cada batimento. Após o potencial inicial (spike), a membrana permanece despolarizada por cerca de 0,2s, exibindo um platô, o qual segue uma repolarização abrupta. A presença desse platô faz com que a contração dure 15 vezes a mais do que no músculo esquelético. Vitor Dantas – FISIOLOGIA I Potencial de ação prolongado Isso ocorre porque no músculo cardíaco, o potencial de ação é originado pela abertura de canais de dois tipos: os canais de sódio voltagem dependente e grupos completamente diferente de canais de cálcio L (lento)- canais cálcio sódio. O que diferente do músculo esquelético, que primeiro esse potencial é causado somente pela abertura de canais rápidos de sódio, entram muitos íons de sódio, ficam abertos por milésimos segundo e se fecham de forma abrupta, com o fechamento a repolarização. Já no músculo cardíaco tem essa diferença porque esses mesmos canais ficam abertos por décimos segundos. Durante essa abertura, uma grande quantidade de íons cálcio e sódio penetram as fibras miocárdicas e essas atividades mantém prolongado o período de despolarização, causando o platô inicial. Quando isso acontece gera a contração. Outra diferença é que durante o platô, íons de potássio diminuem em até cinco vezes a maus que nos músculos esqueléticos. Isso pode ser influxo dos canais de cálcio, e a saída impede o retorno rápido do potencial de ação no seu nível basal. Quando os canais cálcio-sódio lentos se fecham, ocorre a repolarização, em que os íons de potássio voltam a aumentar: retorno imediato do potencial de membrana. Em resumo são quatro fases: 1. Fase 0-despolarização: os canis rápidos de sódio se abrem e despolariza. O potencial de membrana fica mais positivo 2. Fase 1-despolarização inicial: Os canais de sódio se encerram e os íons de potássio saem da célula 3. Fase 2-platô: Os canais de cálcio se abrem e os de potássio se encerram. Ocorre uma breve repolarização inicialmente e o potencial de ação alcança o platô: maior permeabilidade de cálcio 4. Fase 3-polarização rápida: Os canais de cálcio encerram e os canais lentos de potássio se abrem. Permitindo que os íons de potássio saiam rapidamente da célula deixando a membrana positiva novamente 5. Fase 4-potencial de membrana de repouso: valor aproximado a -90milivolts Período refratário do miocárdio Assim como todos os músculos excitáveis, é refratário a reestimulação durante o potencial de ação. É o intervalo de tempo durante o qual o impulso cardíaco normal não pode reexcitar área já excitada do miocárdio. Acoplamento excitação-contração Esse termo refere-se ao mecanismo pelo qual o potencial de ação provoca a contração de miofibrilas, que também é diferente do músculo esquelético. Assim como no esquelético, quando o potencial de ação cursa pela membrana do miocárdio o potencial de ação se difunde para o interior da fibra muscular, passando ao longo das membranas dos túbulos transversos (T). O potencial desses túbulos agem nas membranas dostúbulos sarcoplasmáticos pra causar a liberação dos íons de cálcio pelo retículo sarcoplasmático. Após alguns milésimos de segundos, os íons de cálcio se dispersam para as miofibrilas, que promove o deslizamento da miosina com a actina-contração muscular. Há também a entrada de íons de cálcio adicionais, que vai ativar canais de receptores de rianodina (liberam cálcio). Em seguida, íons de cálcio interagem com a troponina para iniciar a formação de pontes cruzadas e contração. Sem esse cálcio adicional, a contração ficaria reduzida, pois o retículo sarcoplasmático do miocárdio é menos desenvolvido do que do músculo esquelético e não armazena cálcio suficiente para a contração. Por outro lado, os túbulos T do miocárdio tem diâmetro muito maior do que o músculo esquelético. A força de contração cardíaca depende muito da concentração de íons de cálcio nos líquidos extracelulares. Ao final do platô, o influxo do íons de cálcio é bruscamente interrompido, e os íons de cálcio são bombeados de volta para fora das fibras musculares. O transporte de volta é realizado com auxílio de bomba de cálcio adenosina trifosfatase (ATPase). A concentração cessa até que aconteça outro potencial de ação. CICLO CARDÍACO O ciclo representa os eventos entre o início de um batimento e o início do próximo. Cada ciclo é iniciado pela geração espontânea de potencial de ação no nodo sinusal. Esse nodo, localiza-se na parede lateral superior do átrio direito, próximo a veia cava superior. O potencial se difunde desse ponto por ambos átrios e depois até os feixes átrio ventricular para os ventrículos. O que permite que os átrios contraiam primeiro que os ventrículos, bombeando assim sangue para os ventrículos, antes da contração ventricular e os ventrículos fornecem força para propelir o sangue pelo sistema vascular do corpo. (bomba de escova) As células autônomas presentes no nodo AS, é quem vai estimular a propagação do estímulo para o resto do átrio e também para o outro nodo AV. O ciclo cardíaco consiste em dois momentos: sístole e diástole Sístole ocorre quando o coração se enche de sangue seguido do período e contração Vitor Dantas – FISIOLOGIA I Diástole é quando há o relaxamento Esse sistema é mediado pelo SN parassimpático e simpático, em que os receptores são: M1 e M2 no Paras. e B1, B2 e A1 no Simp. SÍSTOLE Contração isovolumétrica: Os ventrículos se enchem de sangue durante a diástole. Já com os ventrículos cheio, há o encurtamento das fibras musculares cardíacas, mas ainda não é suficiente para abrir as válvulas Ejeção ventricular máxima: Vencida a pressão, as válvulas semilunares são abertas para a ejeção do sangue para as artérias Ejeção ventricular reduzida: O fluxo de sangue continua em direção as artérias, devido a pressão alta ainda, mas não com a mesma velocidade DIÁSTOLE Relaxamento isovolumétrico: O ventrículo relaxa- se com todas as válvulas fechadas. Enchimento diastólico rápido: As valvas átrio ventricular se abrem e o sangue vai para os ventrículos Enchimento diastólico lento: O átrio continua liberando o sangue para o ventrículo, uma vez que as válvulas ainda estão abertas Contração atrial: O átrio se contrai, completando o enchimento do ventrículo através da próxima sístole BULHAS B1: fechamento das valvas mitral e tricúspide B2: fechamento da aorta e pulmonar TUM--------TA As valvas cardíacas evitam o refluxo de sangue dos ventrículos para os átrios durante a sístole. Assim como as valvas semilunares, da aorta e pulmonar para os ventrículos durante a diástole. Isto é, elas se fecham quando o gradiente de pressão retrógada força o sangue de volta Há músculos papilares ligados aos folhetos das valvas AV pelas cordas tendíneas. Eles contraem ao mesmo tempo que as paredes dos ventrículos, mas não ajudam as valvas a se fecharem. Só puxam as valvas para a extremidade para evitar que elas sejam muito abauladas. Dessa forma, não pode haver problema nenhum com a corda tendínea ou paralisia do músculo, uma vez que pode gerar grave refluxo de sangue As valvas semilunares já atuam de forma diferente, uma vez que a sua forma de fechamento é contrária as AV. Elas se fecham em direção as artérias REGULAÇÃO DO BOMBEAMENTO CARDÍACO Quando a pessoa está em repouso o coração bombeia apenas 4 a 6 litros de sangue por minuto. Durante o exercício intenso, pode ser necessário que esse coração bombeie de 4 a 7 vezes essa quantidade. Os meios básicos de regulação do que se é bombeado é: regulação cardíaca intrínseca e controle da frequência cardíaca e da força do bombeamento pelo SN autônomo. Regulação Intrínseca A quantidade de sangue bombeada pelo coração a cada minuto, é determinada pelo volume de sangue que chega ao coração pelas veias: retorno venoso. O coração bombeia o sangue que chegou até ele para artérias para que volte a circular ao longo do circuito. Essa capacidade de se adaptar a volumes crescentes de afluxo sanguíneo é conhecida como: Frank-Starling. Esse mecanismo afirma que quanto mais o miocárdio for distendido durante o enchimento, maior será a força de contração e maior será a quantidade de sangue bombeada para a aorta. Dentro dos limites fisiológicos: o coração bombeia todo sangue que a ele retorna pelas veias. INERVAÇÃO SIMPÁTICA E PARASSIMPÁTICA A eficácia do bombeamento também é devido a esse sistema (vagos) que inervam de forma abundante o coração. Simpático Pode aumentar a frequência cardíaca, aumentam a força de contração cardíaca elevando a sua pressão de ejeção. Portanto, com frequência, essa estimulação pode aumentar o débito cardíaco. As fibras nervosas simpáticas tem descarga contínua. Parassimpático A forte estimulação das fibras nervosas Paras. dos nervos vagos pode chegar a parar os batimentos por alguns segundos. EFEITO DOS ÍONS DE POTÁSSIO E CÁLCIO Potássio O excesso nos líquidos extracelulares pode fazer com que o coração se dilate e fique flácido, além de diminuir a frequência dos batimentos cardíacos. Grandes quantidades, Vitor Dantas – FISIOLOGIA I podem vir a bloquear a condução do impulso cardíaco dos átrios e ventrículos. Cálcio O excesso causa efeitos quase opostos dos íons de potássio, induzindo o coração a produzir contrações espásticas (cálcio é contrátil). A deficiência causa fraqueza cardíaca, semelhante ao aumento de potássio. EXCITAÇÃO RÍTMICA DO CORAÇÃO O coração possui um sistema especial para gerar impulsos elétricos rítmicos que causam contrações rítmicas do miocárdio e conduzir esses impulsos rapidamente por todo o coração. Quando esse sistema funciona normalmente, os átrios se contraem aproximadamente um sexto de segundo antes da contração ventricular, o que permite o enchimento dos ventrículos, antes de bombearem o sangue para os pulmões e para a circulação periférica. Outra característica especial desse sistema é que ele faz com que as diferentes porções do ventrículo se contraiam quase simultaneamente, o que é essencial para gerar pressão, com o máximo de eficiência, nas câmaras ventriculares. Esse sistema rítmico e condutor do coração é suscetível a danos por doenças cardíacas, especialmente à isquemia dos tecidos cardíacos, por causa de circulação coronária deficiente. O Sistema Excitatório e Condutor Especializado do Coração Nodo Sinusal (Sinoatrial):é uma faixa pequena, achatada e elipsoide, de músculo cardíaco especializado, que está situado na parede posterolateral superior do átrio direito, imediatamente abaixo e pouco lateral à abertura da veia cava superior. As fibras desse nodo quase não têm filamentos musculares contráteis. Entretanto, as fibras do nodo sinusal se conectam diretamente às fibras musculares atriais, de modo que qualquer potencial de ação que se inicie no nodo sinusal se difunde de imediato para a parede do músculo atrial.Algumas fibras cardíacas têm a capacidade de autoexcitação, processo que pode causar descarga automática rítmica e, assim, contrações rítmicas. Por essa razão, o nodo sinusal controla normalmente a frequência dos batimentos de todo o coração. Mecanismos da Ritmicidade do Nodo Sinusal A Figura mostra potenciais de ação, registrados no interior de fibra do nodo sinusal, de três batimentos cardíacos e como comparação apenas um potencial de ação de fibra muscular ventricular. Note que entre as descargas o “potencial de repouso da membrana” da fibra sinusal tem negatividade de aproximadamente -55 a -60 milivolts, comparada com -85 a -90 milivolts da fibra muscular ventricular. A explicação para essa menor negatividade é que as membranas celulares das fibras sinusais são por natureza mais permeáveis ao cálcio e ao sódio, e as cargas positivas desses íons que cruzam a membrana neutralizam boa parte da negatividade intracelular. O miocárdio apresenta três tipos de canais iônicos nas suas membranas que desempenham papéis importantes para deflagrar as variações da voltagem do potencial de ação. Eles são: canais rápidos de sódio, canais lentos de sódio-cálcio e canais de potássio. A abertura dos canais rápidos de sódio, durante poucos décimos de milésimos de segundo, já é responsável pelo potencial em ponta rápido do potencial de ação, observado no músculo ventricular por causa da entrada rápida de íons sódio positivos para o interior da fibra. Em seguida, o “platô” do potencial de ação ventricular é originado em sua grande parte pela abertura mais vagarosa dos canais de sódio-cálcio lentos, durando aproximadamente 0,3 segundo. Por fim, a abertura dos canais de potássio permite a difusão de grandes quantidades de íons positivos de potássio para o exterior da fibra muscular, trazendo o potencial de membrana de volta a seu nível de repouso. Entretanto, existe diferença no funcionamento desses canais nas fibras do nodo sinusal, pois o seu valor “de repouso” é bem menos negativo — apenas -55 milivolts na fibra nodal, em lugar dos -90 milivolts na fibra muscular ventricular. Nesse valor de -55 milivolts, os canais rápidos de sódio já foram em sua maioria “inativados” o que significa que ficaram bloqueados. A causa disso é que, a qualquer momento em que o potencial da membrana esteja menos negativo que os -55 milivolts, por mais do que poucos milissegundos, as comportas de inativação na membrana celular que fecham os canais de sódio se fecham e assim se mantêm. Dessa maneira, só os canais lentos de sódio-cálcio podem se abrir (ativado) e assim deflagrar o potencial de ação. Como isso, o potencial de ação nodal atrial ocorre mais lentamente que o potencial de ação do músculo ventricular. Além disso, depois de ocorrer o potencial de ação, a volta do potencial para seu estado negativo também ocorre lentamente, diferentemente do retorno abrupto nas fibras ventriculares. Vitor Dantas – FISIOLOGIA I Autoexcitação das Fibras do Nodo Sinusal. Em virtude da alta concentração de íons sódio no líquido extracelular por fora da fibra nodal, além do número razoável de canais de sódio já abertos, os íons positivos de sódio tendem a vazar para o interior dessas células. É por isso que, entre os batimentos cardíacos, o influxo de sódio positivamente carregado provoca lento aumento do potencial de membrana de repouso em direção aos valores positivos. Assim, o potencial “de repouso” gradualmente aumenta e fica menos negativo entre dois batimentos cardíacos. Quando o potencial atinge o limiar de voltagem de cerca de -40 milivolts, os canais sódio-cálcio são “ativados” originando o potencial de ação. Portanto, basicamente é o vazamento inerente das fibras do nodo sinusal que causa a autoexcitação. Dois eventos acontecem para impedir que essas fibras fiquem continuamente despolarizadas: primeiro, os canais sódio-cálcio inativam-se e, segundo, nesse mesmo tempo, grande número de canais de potássio se abrem. Esses dois efeitos negativam o potencial de membrana que volta a seu valor de repouso e, portanto, põe fim ao potencial de ação. Na seqüência, ocorre hiperpolarização ( excesso de negatividade ), porque os canais de potássio permanecem abertos por alguns décimos de segundo, levando os valores do potencial de membrana de repouso até cerca de -55 a - 60 milivolts, quando termina o potencial de ação. Pelos próximos décimos de segundo, cada vez mais canais de potássio se fecham, fazendo com que a hiperpolarização não se mantenha. O vazamento das cargas de sódio e cálcio para o interior da célula mais uma vez desequilibra e ultrapassa o efluxo de cargas de potássio, fazendo com que o potencial de repouso se eleve mais uma vez, para, finalmente, atingir o limiar de descarga do potencial, em torno de -40 milivolts. E, então, todo o processo se reinicia. As Vias Internodais e a Transmissão do Impulso Cardíaco pelos Átrios As extremidades das fibras do nodo sinusal conectam-se diretamente ao tecido muscular atrial circundante. Desse modo, o potencial de ação se espalha por toda a massa muscular atrial e, por fim, até o nodo A-V. A velocidade de condução, na maior parte do músculo atrial, é de cerca de 0,3 m/s, mas a condução é mais rápida, de até 1 m/s em diversas pequenas faixas de tecido atrial. Umas delas, denominada banda interatrial anterior, cursa pelas paredes anteriores dos átrios, alcançando o átrio esquerdo. Três outras pequenas bandas teciduais se curvam pelas paredes anterior, lateral e posterior dos átrios, terminando no nodo A-V. São denominadas, respectivamente, vias internodais anterior, média e posterior. A presença de fibras condutoras especializadas nessas fibras, causa a maior velocidade de condução. Assemelham-se às fibras de Purkinje. O Nodo Atrioventricular e o Retardo da Condução do Impulso dos Átrios para os Ventrículo O sistema condutor atrial é organizado de tal modo que o impulso cardíaco não se propague dos átrios aos ventrículos muito rapidamente; esse retardo permite que os átrios se contraiam e esvaziem seu conteúdo nos ventrículos antes que comece a contração ventricular. Os responsáveis por esse retardo da transmissão para os ventrículos são, principalmente, o nodo A-V e suas fibras condutoras adjacentes. O nodo A-V está situado na parede posterior do átr io direito, imediatamente atrás da valva tricúspide. A figura anterior mostra as conexões, desse nodo, com as fibras das vias internodais atriais aferentes, e, para a saída dele, o feixe A-V. O impulso, após percorrer as vias internodais, atinge o nodo A-V cerca de 0,03 segundo após sua origem sinusal. Então, ocorre retardo de cerca de 0,09 segundo no próprio nodo A-V, antes que o impulso alcance a porção penetrante do feixe A-V, pelo qual atinge os ventrículos. Um retardo final, de cerca de 0,04 segundo, ocorre nesse feixe penetrante, que é composto por múltiplos e delgados fascículos que atravessam o tecido fibroso que separa os átrios dos ventrículos. Assim, o retardo total, no nodo A-V e no sistema do feixe A- V, é de aproximadamente 0,13 segundo. Somado ao retardo de 0,03 segundo, desde o nodo sinusal até o nodo A-V, resulta em 0,16 segundo de retardo, antes que o im pulso excitatório chegue ao tecido contrátil ventricular. A causa da condução lenta é explicada, em grande parte, pelo reduzido número de junções comunicantes entre as sucessivas células das vias de condução. Transmissão Rápida no Sistema de Purkinje Ventricular A condução no nodo A-V, pelo feixe A-V, para os ventrículos é feita pelas fibras de Purkinje especializadas. Conduzem potenciais de ação na velocidade de 1,5 a 4,0 m/s ( cerca de seis vezes maior que a do músculo ventricular comum ) e 150 vezes maior que a velocidade de algumas das fibras do nodo A-V. Isso permite a transmissão, quase instantânea, do impulso cardíaco por todo o restante do músculo ventricular.A transmissão rápida dos potenciais de ação pelas fibras de Purkinje é creditada à permeabilidade muito alta das junções comunicantes nos discos intercalados, entre as sucessivas células que constituem as fibras de Purkinje. As fibras de Purkinje também contêm muito poucas miofibrilas, o que significa que elas pouco ou nada se contraem durante a transmissão do impulso. Transmissão unidirecional pelo feixe A-V: uma característica especial do feixe A-V é a incapacidade dos potenciais de ação de serem conduzidos retrogradamente para os átrios, a partir dos ventrículos. Isso impede a reentrada de impulsos cardíacos por essa via, dos ventrículos para os átrios, permitindo apenas condução anterógrada ( dos átrios para os ventrículos ). A distribuição das fibras de Purkinje nos ventrículos - os ramos direito e esquerdo: após atravessar o tecido fibroso entre os átrios e os ventrículos, a porção distal do feixe A-V se prolonga para baixo, pelo septo interventricular, por 5 a 15 milímetros, em direção ao ápice cardíaco. Nesse ponto, o feixe se divide nos ramos direito e esquerdo do feixe que cursam pelo endocárdio, respectivamente, nos dois lados Vitor Dantas – FISIOLOGIA I do septo ventricular. Cada ramo se dirige para o ápice cardíaco, progressivamente, dividindo-se em ramos cada vez menores. Esses ramos se dispersam, lateralmente, em torno de cada câmara ventricular e retornam em direção à base do coração. Do momento em que o impulso cardíaco atinge os ramos no septo ventricular, até alcançar as extremidades das fibras de Purkinje, o tempo total dispendido é de apenas 0,03 segundo, em média. Uma vez que o estímulo tenha atingido o sistema condutor de Purkinje, ele se dispersa de modo quase imediato, por toda a massa muscular dos ventrículos. Resumo da Dispersão do Impulso Cardíaco ao Longo do Coração O impulso cardíaco se espalha com velocidade moderada pelos átrios, mas tem retardo de mais de 0,1 segundo na região do nodo A-V antes de atingir o feixe A-V no septo. Uma vez atingido esse ponto, ele se espalha, muito rapidamente, por meio das fibras de Purkinje, para toda a superfície endocárdica dos ventrículos. Em seguida, o impulso mais uma vez se espalha, com menor rapidez, pelo músculo ventricular até as superfícies epicárdicas Controle da Excitação e da Condução no Coração O Nodo Sinusal como Marca-passo Cardíaco O impulso normalmente se origina no nodo sinoatrial. Em certas condições anormais, isso não acontece. Algumas outras partes do coração podem apresentar excitação intrínseca rítmica, do mesmo modo que as fibras do nodo sinusal; isso é de modo particular verdadeiro para as fibras do nodo A-V e as de Purkinje. As fibras do nodo A-V, quando não estimuladas a partir de local externo, emitem descargas intrínsecas rítmicas, com frequência de 40 a 60 vezes por minuto, e as fibras de Purkinje têm frequência de descarga entre 15 e 40 vezes por minuto. Já o nodo sinusal, tem frequência de descarga entre 70 e 80 vezes por minuto. O nodo sinusal controla a ritmicidade cardíaca porque sua descarga é consideravelmente mais rápida que a autoexcitação natural do nodo A-V e das fibras de Purkinje. Assim, o nodo sinusal controla o batimento cardíaco porque a sua frequência de descargas rítmicas é mais alta que a de qualquer outra porção do coração. Portanto é, praticamente sempre, o marca-passo do coração. Marca-passos Anormais — Marca-passo "Ectópico" Ocasionalmente, alguma outra parte do coração desenvolve frequência de descargas rítmicas mais rápidas que a do nodo sinusal. Por exemplo, isso às vezes acontece no nodo A-V ou na fibras de Purkinje quando um deles passa a ser anormal. Nesses casos, o marca-passo passa a ser o nodo A-V ou as fibras de Purkinje excitadas. Sob certas condições mais raras, um local no músculo atrial ou ventricular, desenvolve excitabilidade excessiva e passa a ser o marca -passo. Um marca-passo em qualquer lugar que não o nodo sinusal é referido como marca-passo “ectópico”. O Papel das Fibras de Purkinje na Sincronia da Contração do Músculo Ventricular Normalmente, o impulso cardíaco chega a quase todas as porções do coração dentro de pequeno intervalo de tempo, excitando a primeira fibra muscular ventricular apenas 0,03 a 0,06 segundo antes de excitar o último cardiomiócito ventricular. Isso faz com que todas as porções musculares dos dois ventrículos iniciem sua contração praticamente ao mesmo tempo e, em seguida, se mantenham contraídos por mais 0,3 segundo. Obs.: O coração recebe inervação tanto por nervos simpáticos como por parassimpáticos. Os nervos parassimpáticos distribuem-se, majoritariamente, para os nodos S-A e A-V, pouco menos para a musculatura atrial e muito pouco para o músculo ventricular. Os nervos simpáticos, por outro lado, distribuem-se por todas as porções do coração com forte representação no músculo ventricular, bem como em outras áreas.
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